擴(kuò)大游標(biāo)卡尺測量范圍用的檢具

韓二紅 陳小東

摘要：游標(biāo)卡尺是生產(chǎn)中常用的測量工具，也是職業(yè)教育中非常重要的教學(xué)內(nèi)容之一，如何讓學(xué)生快速的掌握游標(biāo)卡尺的正 確使用方法。

關(guān)鍵詞：游標(biāo)卡尺； 測量力； 接觸狀態(tài)； 假設(shè)對齊； 對稱比較

An instrument for extending the measuring range of vernier calipers

Han Erhong Chen Xiaodong

Great Wall Motor Company， Automotive Engineering Technical Center of HeBei， baoding 071000

Abstract： vernier caliper is a common measuring tool in production， and also one of the most important teaching contents in education.

Keywords： vernier caliper； Measuring force； Contact state； Assumed alignment； Symmetry is

游標(biāo)卡尺是一種中等精度的測量工具，它可測量工件的外形、 內(nèi)徑、溝槽的寬度和深度等尺寸。如何正確的使用卡尺進(jìn)行測量？ 如何正確的讀出測量結(jié)果？是生產(chǎn)中技術(shù)工人需熟練掌握的一項(xiàng)基 本技能。而對于剛剛接觸游標(biāo)卡尺的人來說，如何盡快掌握游標(biāo)卡 尺使用方法？是許多技術(shù)工人和職業(yè)教育者都在探索的問題，而如 何保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性尤為重要。結(jié)合多年工廠工作和職業(yè)教育 一線工作的經(jīng)驗(yàn)，要想解決這個(gè)生產(chǎn)、教學(xué)中的難題，我認(rèn)為可以 從以下的幾方面入手。

1 被測工件

在測量中，被測工件的溫度、工件測量表面的不同位置、表面

質(zhì)量都會(huì)直接影響測量結(jié)果。

1.1 工件的溫度對測量結(jié)果的影響

在機(jī)械加工過程中，初學(xué)者會(huì)經(jīng)常忽視溫度對測量結(jié)果的影響。

工件在粗加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的切削熱，工件溫度隨之升高，測量結(jié)

果會(huì)受到相應(yīng)的影響。所以要想保證工件測量結(jié)果的準(zhǔn)確，應(yīng)在工

件冷卻到室溫時(shí)進(jìn)行測量。

1.2 工件的不同位置對測量結(jié)果的影響

在測量時(shí)，要充分測量工件的不同位置，消除因?yàn)閳A度、圓柱

度、平行度等形位公差對測量結(jié)果的影響，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確，

保障產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 工件的表面質(zhì)量對測量結(jié)果的影響

工件的表面質(zhì)量對測量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大的影響。在測量前必須

作好工件的表面清理，要做到?jīng)]有油污、切屑、毛刺等雜物。

2 測量工具

在此就專指游標(biāo)卡尺，要想有一個(gè)正確的測量結(jié)果，首先就要

有一個(gè)合格的檢測工具。這就要求我們要做好卡尺的日常精度檢測

和保養(yǎng)工作，使我們所用的卡尺是在一個(gè)合格的狀態(tài)。

除做好日常的檢查、保養(yǎng)外，在測量前也要先對游標(biāo)卡尺進(jìn)行

校零，即將游標(biāo)卡尺的卡爪合攏在一起，用透光法觀察它們之間是

否接觸，而且縫隙是否均勻，在此前提下，觀察游標(biāo)上的零刻線是

否與主尺尺身上的零刻線對齊。

將游標(biāo)卡尺的自身誤差消除掉后，同時(shí)還要保證游標(biāo)卡尺游標(biāo)

的零活性，在移動(dòng)中不能阻力過大和過于松動(dòng)，否則都會(huì)影響測量

力的大小或測量位置的準(zhǔn)確性。

3 使用游標(biāo)卡尺時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1 游標(biāo)卡尺是精度較高的測量工具，一定要輕拿輕放，不得

碰撞或跌落地下。使用時(shí)不要用來測量粗糙的物體，以免損壞測量 爪，要避免與刃具放在一起，以免刃具劃傷游標(biāo)卡尺的表面，不使 用時(shí)應(yīng)置于干燥中性的地方，遠(yuǎn)離酸堿性物質(zhì)，防止銹蝕，影響使 用。

3.2 測量前應(yīng)把卡尺擦拭干凈，檢查卡尺的兩個(gè)測量面和測量刃 口是否平直無損，把兩個(gè)測量爪緊密貼合時(shí)，應(yīng)無明顯的間隙，同 時(shí)游標(biāo)和主尺的零位刻線要相互對準(zhǔn)。對準(zhǔn)游標(biāo)卡尺的零位。

3.3 移動(dòng)游標(biāo)卡尺的尺框時(shí)，活動(dòng)要自如，不應(yīng)有過松或過緊， 更不能有晃動(dòng)的現(xiàn)象。用固定螺釘固定尺框時(shí)，卡尺的讀數(shù)不應(yīng)有 所改變。在移動(dòng)尺框時(shí)，不要忘記松開固定螺釘，亦不宜過松以免 掉了，丟失了，就不能正常進(jìn)行測量了。

3.4 當(dāng)測量零件的外尺寸時(shí)：卡尺兩測量面的連線應(yīng)垂直于被測

量表面，不能歪斜。測量時(shí)，可以輕輕搖動(dòng)游標(biāo)卡尺，放正垂直位 置。否則，測量爪若在錯(cuò)誤的位置上，將使測量結(jié)果比實(shí)際尺寸要 大或者小；先把卡尺的活動(dòng)測量爪張開，使測量爪能自由地卡進(jìn)工 件，把零件貼靠在固定測量爪上，然后移動(dòng)尺框，用輕微的壓力使 活動(dòng)測量爪接觸零件。如游標(biāo)卡尺帶有微動(dòng)裝置，此時(shí)可擰緊微動(dòng) 裝置上的固定螺釘，再轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，使測量爪接觸零件并讀取尺 寸。決不可把游標(biāo)卡尺的兩個(gè)測量爪調(diào)節(jié)到接近甚至小于所測物體 的實(shí)際尺寸，把卡尺強(qiáng)制的卡到零件上去。這樣做會(huì)使測量爪變形， 或使測量面過早磨損，使游標(biāo)卡尺失去應(yīng)有的精度，就是一種破壞 性的操作。

3.5 用游標(biāo)卡尺測量零件時(shí)，不允許過分地施加壓力，所用壓力 應(yīng)使兩個(gè)測量爪剛好接觸到零件表面。如果測量壓力過大，不但會(huì) 使測量爪彎曲或磨損，而且測量爪在壓力作用下會(huì)產(chǎn)生彈性變形， 使測量得到的尺寸不準(zhǔn)確。

4 提高游標(biāo)卡尺測量精確度的建議

4.1 針對結(jié)構(gòu)影響因素提高游標(biāo)卡尺精確度

針對結(jié)構(gòu)方面存在的對精確度產(chǎn)生負(fù)面影響的因素，在游標(biāo)卡尺的 使用過程中可以對間隙進(jìn)行調(diào)整，也就是說對游標(biāo)卡尺的尺框上的 螺絲釘稍微進(jìn)行擰緊，將卡尺尺框的螺絲釘擰緊后回半圈便可以了，

經(jīng)過這些操作后游標(biāo)卡尺尺框內(nèi)的彈簧片便會(huì)形成兩頭翹同時(shí)中間 凹的形狀，這類形狀下使用的游標(biāo)尺框內(nèi)的彈簧片和游標(biāo)卡尺主尺 上每個(gè)接觸點(diǎn)的壓力是均衡，間隙就會(huì)比較小。在使用游標(biāo)卡尺進(jìn) 行測量過程中確保測量爪運(yùn)動(dòng)軌跡能夠持續(xù)性的平穩(wěn)。這是由于游 標(biāo)卡尺在用過程可能會(huì)導(dǎo)致測爪變形與主尺變形，因而應(yīng)對所使用 游標(biāo)卡尺做經(jīng)常性的計(jì)量檢定。

4.2 針對操作影響因素提高游標(biāo)卡尺精確度

從減少操作方面對精確度的負(fù)面影響的層面出發(fā)，可以通過施 加測量力要均衡，推薦在測量過程中，施加在游標(biāo)卡尺上測量力為 3N～6N。由于測量力對游標(biāo)卡尺兩測量爪刀口部位可能產(chǎn)生微變形 誤差，因此在進(jìn)行測量時(shí)應(yīng)盡量減少使用。使用游標(biāo)卡尺時(shí)，應(yīng)對 其進(jìn)行“零”位確認(rèn)。

4.3 針對溫度影響因素提高游標(biāo)卡尺精確度

從減少溫度對游標(biāo)卡尺精確度負(fù)面影響的層面出發(fā)，引起誤差 由于大部分測量物件結(jié)構(gòu)與游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)不同，在同等環(huán)境條件下， 短時(shí)間所吸收的溫度不一，因此在測量過程中，先使被測物件與游 標(biāo)卡尺在同一溫度下平衡一段時(shí)間后再進(jìn)行測量，盡可能在接近檢 定標(biāo)準(zhǔn)溫度（20±5）℃的環(huán)境下進(jìn)行測量，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可使測量誤差 減小一半。

結(jié)語：

只要從被測工件、測量工具、測量人員三方面入手克服困 難、認(rèn)真分析、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，就能使新學(xué)者很快的掌握游標(biāo)卡尺的使 用方法和測量技巧，達(dá)到正確、熟練的使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量操 作。

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